バッテリー生産の未来はここから始まります。フラウンホーファー電池セル製造研究所（FFB）では、チームが経済的かつ環境的に持続可能な電池を開発しています。Siemens 革新的な生産技術とソフトウェアでFFBをサポートしています。
プロジェクトの第一段階は「FFBプレハブ」です。ミュンスターのすぐ外では、いくつかの学際的なチームが業界やプロジェクトのパートナーと協力して、新しい電池技術をより効率的に、持続可能に、費用対効果的に、そして最高の品質でドイツで生産する方法を研究しています。
FFB Prefabは「研究工場」として、科学、理論、実用化をまとめるだけでなく、それらを積極的に発展させています。研究所と生産ラインは、パイロット規模から工業規模までの機器、デジタル化技術、セル設計を最適化し、製造方法とプロセスを強化し、最後に重要なことを言い忘れましたが、緊急に必要な専門家の育成にも役立ちます。
FFB PreFabは、研究レベルから産業レベルまでスケーラブルなバッテリー生産を可能にします。柔軟なシステムとデジタルプランニングにより、新しいテクノロジーの迅速なテストと拡張が可能になり、効率的な立ち上げと将来の拡張が可能になります。
システム間のシームレスなデータ統合により、透明性と一貫性が保証されます。FFB Prefabは、機械、プロセス、デジタルツールをリンクすることで、より良い意思決定と継続的な改善のための統一されたデータベースを構築します。
Sustainability はFFBプレハブの中心です。効率的なプロセス、最適化された資源利用、デジタルソリューションにより、長期的な気候とエネルギーの目標をサポートしながら、環境に配慮したバッテリー生産が可能になります。
FFBプレハブは、2024年4月30日、ノルトライン・ヴェストファーレン州、連邦政府、ミュンスター市、フラウンホーファー協会、フラウンホーファーFFB経営陣の代表によって正式にオープンしました（左から右へ：シルケ・クレブス、イナ・ブランデス、ベティーナ・スターク・ヴァッツィンガー、ヘンドリック・ヴースト、マルクス・レーヴェ、教授。ドクター・イング。ホルガー・ハンセルカ、アヒム・カンプカー教授、イェンス・テューブケ教授、サイモン・ラックス教授)。
FFB PreFabには2つの目標があり、これらはSiemens 企業起業家活動における重要なガイドラインでもあります。それは、イノベーションの実現と持続可能な未来のためのデジタル変革の加速です。バッテリーとストレージの技術は、エネルギーと輸送の移行を成功させるために不可欠であり、気候目標の達成に大きく貢献します。Siemens、その専門知識と数十年の経験により、エレクトロモビリティにおける地域価値創造のecosystem 欠かせない存在です。
シーメンスはフラウンホーファーFFBのプロジェクトパートナーとして、オープンデジタルビジネスプラットフォームであるSiemens Xceleratorをベースに、ビルディングオートメーションと生産システム用のソフトウェアとハードウェアのソリューションで施設をサポートしています。とりわけ、ビルの自動化や制御機器からすべてのプロセスステップを含む生産ラインまで、研究工場全体をデジタルでマッピングする包括的なデジタル化モデルを提供しています。
OT（運用技術）とIT（情報技術）の緊密な統合は、FFBプレハブにおける現実世界および業界指向の条件下でさまざまな技術と資料を調査および最適化するための不可欠な前提条件です。
このOTとITの統合により、さまざまなメーカーの機械を柔軟なライン設計に統合し、自動化とインターフェースの標準化を通じて、システムの相互運用性の条件を作り出すことができます。これは、革新的な生産シナリオが通常どおり行われる研究生産施設にとって重要な基準です。
イノベーションの場：FFBプレハブには、産業規模での研究目的のポーチセルと角柱状セルの生産のための完全なバッテリーセル製造施設があります。
フラウンホーファーFFBは、製造実行システム（MES）とIIoT（産業用モノのインターネット）プラットフォームを実装することで、生産プロセスを計画、制御、最適化、柔軟に拡張することができます。Siemens、ビル管理プラットフォームであるDesigo CC により、とりわけ、約1,000平方メートルのクリーンルームや乾燥室を含む、FFBプレハブビル全体を自動化します。最先端の製造実行システム（MES）と柔軟な生産管理システムにより、さまざまなプロセスとデータがまとめられ、チームが利用できるようになります。
SIMATIC WinCC OAに基づくバッテリー生産管理システムは、機械およびプロセスレベルからデータを収集し、MESやITアプリケーションなどの上位システムで利用できるようにする産業用モノのインターネット（IIoT）プラットフォームです。注文情報はSiemens Opcenter Execution MESで処理され、IIoTレイヤーを介してマシンに転送されます。機械やシステムからのデータは、標準化された情報モデルを介してネットワーク化されているため、すべての情報はバリューチェーン全体で利用可能です。バッテリー固有のユースケースとライブラリは、機能の効率的で標準化されたエンジニアリングを保証します。
バッテリー技術は未来の重要な技術です。FFBプレハブは研究開発用のオープンバッテリーセル工場として、ドイツでのバッテリーセル生産の推進に大きく貢献しています。このように、私たちは国際市場の需要に応えるだけでなく、ドイツとヨーロッパを長期的に主要な国際技術ハブとして成功裏に確立する手助けをしています。
Siemens AGのバッテリー垂直部門の責任者であるMarkus Birkhanによると、その結果はバッテリーセル生産の革命にほかなりません。「フラウンホーファーFFBとともに、ドイツの電池産業を次のレベルに引き上げたいと思っています。」この専門家とは、透明なプロセスと、新しいまたは代替のバッテリー技術を迅速にスケールアップできることで、生産能力を迅速に拡大でき、生産品質を最適化し、不良品を減らすことができることを意味します。
FFBプレハブは、FFBファブの建設に向けた重要なステップです。これにより、20,000平方メートルの生産および研究スペースが追加され、大規模な産業規模のシステム技術により、ギガワット範囲の産業指向の生産研究開発が可能になります。こうしてミュンスターはついにヨーロッパの「バッテリーシティ」になるでしょう。
フラウンホーファーFFBとSiemens、FFBプレハブのプロセスとシステムの標準化と統合を他のプロジェクトで推進しています。そのため、プロジェクトパートナーは、研究開発だけでなく、バッテリーセルの製造における重要な質問を明確にしています。たとえば、バッテリーセル製造におけるデータ、インターフェース、相互作用をどのように標準化できるかなどです。プロセスと品質管理におけるエッジテクノロジーの利点は何ですか？バッテリーデータを効率的かつ持続的に使用するための包括的なデジタル化戦略の技術的実装のための、柔軟でスケーラブルで安全なデータ交換プラットフォームはどのようなものでしょうか？そして最後になりましたが、製品、システム、建物のデジタルツインを組み合わせて、工場全体の包括的なデジタルイメージを作成するにはどうすればよいでしょうか？
FFBプレハブには、約6,450平方メートルの研究スペースに、革新的なヨーロッパの機械技術を備えた研究所と完全なバッテリーセル製造施設があります。
現代の生産におけるデータベースのモデルと最適化は、基礎となるデータ品質によって決まります。バッテリー製造で高いデータ品質を確保するには、ITシステムとOTシステムを効果的に統合する必要があります。一貫したバッテリー製造基準はこの統合プロセスを簡素化し、ギガファクトリーレベルへのスケールアップに不可欠です。
Siemens、とりわけこれらのソリューションとシステムでフラウンホーファーFFBプロジェクトをサポートしています。
シミュレーションは、計画、開発、生産をつなぐFFBプレハブデジタル化戦略の重要な要素です。デジタルファクトリー、ライン、ロジスティクスモデルにより、早期検証、最適化、リスク軽減が可能になり、柔軟で効率的でスケーラブルなバッテリーセル製造をサポートします。
製造運用管理は、計画、エンジニアリング、生産をリアルタイムで結び付けます。FFB PreFabデジタルecosystem の中核として、透明性の高いデータ主導型の運用、継続的な最適化、スケーラブルで高品質なバッテリーセルの製造を可能にします。
監視制御とデータ収集は、FFBプレハブ全体のリアルタイム監視、視覚化、制御のための統合プラットフォームを提供します。透明な運用、シームレスなデータフロー、信頼できる意思決定を保証し、効率的でスケーラブルなバッテリーセル生産をサポートします。
フラウンホーファーFFBでは、Siemens Desigo CC を使用して、クリーンルームやドライルームを含むプレハブ施設全体を自動化および管理しています。このプラットフォームはビルシステムを統合し、運用の透明性を確保し、効率的でスケーラブルで持続可能なバッテリーセル生産をサポートします。
Siemens、デジタルプランニング、オートメーション、ビル管理、生産システムを統合することで、フラウンホーファーFFBが未来のバッテリー工場を建設するのを支援しています。この接続されたインフラストラクチャは、バッテリーセル製造の効率、持続可能性、およびスケーラビリティを向上させます。